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海外试驾麦格纳氢燃料增程电动车

2016年07月26日 10:02:39
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来源:AutoLab汽车实验室 作者:阮锦程

今年初维也纳召开的引擎论坛上,麦格纳展示了一辆氢燃料电池增程电动车,然后让我在德国开上了。

德国的U型常规潜艇采用燃料电池

先说一点题外话,世界上最先进的潜艇,除了核潜艇外,就是德国的U系列常规潜艇。

所谓常规潜艇,就是它在水面航行时用柴油机,水下潜行时用电池(水下无法提供柴油机的空气),所以潜航的时间远低于核潜艇。

德国U系列潜航的时间特别长,因为它有用到氢燃料电池。

麦格纳氢燃料增程电动车

在今年初维也纳召开的引擎论坛上,麦格纳展示了一款燃料电池动力增程器装置,它可完全不依赖于化石燃料驱动汽车,而且排放为零。

今天初维也纳引擎论坛上,麦格纳展示了这款款燃料电池增程电动车

什么,没听说过麦格纳?也难怪,这个品牌太低调了。它是全球第二大汽配供应商,在29个国家设有305家制造工厂,95个产品开发、设计和销售中心。最牛的它不仅仅生产零部件,它还有整车设计与代工制造能力。

例如我们熟悉的观致3轿车大部分是在麦格纳开发的,Smart一部分也是他家研发的,MINI Countryman、奔驰G、克莱斯勒的部分车型都是他们的工厂代工生产的。然后全世界最顶尖的超跑双离合变速箱,包括法拉利全系、宝马M和AMG部分,都是他们提供的。

麦格纳生产线里的MINI Countryman

至于这辆燃料电池增程电动车,是由麦格纳的斯太尔部门开发的。斯太尔,听起来是不是有点熟悉?没错,就是那个当年中国引入技术,后来发展成为中国重卡鼻祖的斯太尔。

这款概念车是一辆装在一辆奔驰Vito商用厢式车上,就是我们在德国试驾场看到的这一辆基本相同。看报道它采用纯电力驱动模式可行驶90公里,与混合动力结合可在中途不充电且不加油的情况下持续行驶500千米。

不过麦格纳会根据客户的需要,来灵活调整行驶里程数,例如在德国试驾的这一款,官方资料显示行驶里程为350公里。

氢燃料电池车相比纯电动车优势,就是快速加氢,而且氢能源是真正的环保能源

这项新技术由麦格纳-斯太尔、维也纳技术大学汽车动力与汽车技术研究所、位于格拉茨的氢燃料研究协会HyCentA以及位于慕尼黑的Proton Motor有限公司联合开发。演示样车搭载燃料电池增程器且采用四轮驱动技术,并由麦格纳负责制作。

麦格纳氢燃料增程电动车实现的四大目标

这不是一辆氢燃料电池车么?几年前我曾经驾驶过雪佛兰Equinox和B级F-CELL燃料电池车,那里真正顶尖的科技,顶尖到最后都因成本太高、设计太超前停止了发展。

在法兰克福郊外的ADAC赛道,我们接触到了这款燃料电池车

但麦格纳这辆氢燃料增程电动车概念有点不一样,虽然它们的结构复杂性与以往氢燃料车是一样,但实现成本可能就要低一些。

它是如何工作的?

首先样车行驶时会向消耗动力电池里的能量。但电池电量耗尽时,车子会切换到燃料电池模式,对动力电池补充充电,进而提升绝对续航公里数。该动力装置的结构布局可以根据整车厂客户的特定要求进行调整,以便安装在不同级别的车辆上。

麦格纳设计的工作原理,锂离子电池组可以实现无线充电

什么是增程电动车?知道雪佛兰Volt么,它有一个大的电池组,可以支持纯电行驶80公里,当电量不足的时候就会启动汽油机给电池充电,但汽油机的作用仅仅是充电,不直接驱动车辆前进。这样的好处是汽油机一直可以处于是高效率的工作状态,综合下来电池+35L汽油一共可以行驶550公里。

  

第三方提供的PEM燃料电池,能效高达51%,是传统内燃机无法触及的高度

麦格纳燃料增程电动车的原理与Volt有点相似,Volt有一个16kWh锂离子电池组,而麦格纳也有15kWh的锂离子电池组,纯电状态下同样可以行驶80km。但本质上不同的是,麦格纳的增程部分不是汽油机,而是用上了最顶尖的氢燃料电池系统,系统功率为25kW。

麦格纳采用合作伙伴德国Proton Motor公司的PEM燃料电池

而且与汽油引擎现在30%左右的燃油效率不同,麦格纳采用合作伙伴德国Proton Motor公司的PEM燃料电池,效率能够达到51%,这是内燃机再发展几十年都达不到的目标。

通过中控台触摸屏可以选择几种驾驶模式,四轮驱动只在需要最高动力时使用

这样做可以实现普通纯电动车,还有汽油动力电动增程车遥不可及目标——既可以实现零排放,也可以实现长途驾驶,还能实现快速加注燃料的目标。而且麦格纳的这辆车还是四轮驱动设计。

燃料电池何时开启?就像普通汽油混合动力车的内燃机一样,电脑根据车辆工况来决定

你可以把麦格纳这辆车理解为一辆“混合动力”,氢燃料电池与纯电动的混合。事实上很多氢燃料电池车也是一个微混动力,例如本田之前FCX氢燃料电池车最早采用“超级电容”作为储电器,而后期的版本采用了锂电池组。

原型车提供最大350km,纯电模式70km的行驶里程,但这个数据不同平台车辆的测试数据不一样,看客户需要

为什么氢燃料电池车还需要锂电池组?原因很简单,氢燃料电池是一个持续放电装置,但它的电量输出在一段时间内是固定的,而且需要突然大功率输出时候,它无法作出瞬间的快速反应。

麦格纳这套系统显然有利于控制成本,目标更多是商业客户

与锂电池组结合后,当车辆在爬坡、突然超车等需要大功率输出的时候,电池组能迅速增加电量输出。而且燃料电池只是输出,它不可以储存电量,所以锂电池组可以起到刹车动量回收的作用。

这辆麦格纳开起来怎么样?

这辆氢燃料增程电动车与普通的奔驰Vito看没有并没有区别

由于是工程样车的原因,车内还安装了测试仪器,看起来还不够“干净”。但除此以外,这辆氢燃料增程电动车与普通的奔驰Vito看没有并没有区别,当天试车的时候现场有太多包括宝马M3在内的“猛角色”,所以这辆低调的商用车最初没有引起我的注意。

轻量化铝结构的氢燃料存储罐能存储3kg氢气(密度为70MPa)被安装在尾厢地板下面

氢燃料电池系统并没有占用车内任何空间,原来引擎的位置放置Proton Motor公司的输出为25kW的氢燃料电池,而锂电池组被巧妙地装在地板下面。另一个关键性的装置,轻量化铝结构的氢燃料存储罐能存储3kg氢气(密度为70MPa)被安装在尾厢地板下面。这个存储罐由麦格纳下属的斯太尔制造。

打开引擎盖,燃料电池取代了原来内燃机的位置

奔驰Vito我之前也有驾驶过,在国外出差也经常能坐到,特点就是商用车的标准,引擎工作起来震动和噪声都有(欧洲为柴油版),但加速除了起步,其它状况下加速一般般。不过变身麦格纳氢燃料增程电动车后,无论起步还是出弯加速,都是电动车的平顺和强劲。

驾驶起来是一辆商务车的感觉,但电动机让安静性和动力性能大幅提升

特别是在连续上坡的弯道,加速时那种持续的爆发性很快让你忘记这是一辆商用车。而且,它工作起来就是电动车那种宁静。

前轴有一个75kw/280Nm,后轴有一个50kW/200Nm的电机驱动

原因是这辆麦格纳是四驱设计,前轴有一个75kW/280Nm电机驱动,后轴有一个50kW/200Nm的电机驱动。要做到强劲动力输出时,可以全开火力上四驱,但平时低输出时系统会选择一种前驱或后驱模式。

那些年,我开过其它的氢动力

通用的氢动力已经离开人们视线很多年了,金融危机直接让通用放弃了它,我在2007年有幸试驾了它。

2007年我在上海试驾了雪佛兰Equinox的氢燃料电池车

雪佛兰Equinox的燃料电池组由440块串联电池组成,电力输出可达93kW ,在车载73kW(100马力)同步电动机的共同驱动下,0~100km/h的加速只要12秒,而这款前驱车型的最高时速可达每小时160km/h。Equinox最大氢燃料存储量为4.2千克,这样可以支持最长320公里的行驶里程。

2010底特律车展上,我在现场试驾了奔驰的B级F-CELL燃料电池车

另一个坚持氢动力的车厂是奔驰,而在2010底特律车展上,那个北美车厂最寒冷的冬季,我也在现场试驾了奔驰的B级F-CELL燃料电池车。那种机械的成熟度和出色加速性能让人惊讶,完全是在普通汽油车之上。

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责任编辑:郭啸 PA009
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